數字化工廠中控系統解決方案

制造業整體正在向著智能化轉型升級,而汽車制造業則是智能制造的重要突破陣地。汽車行業智能制造新工廠正在邁出這樣決定性的步伐。

智能工廠,通過對自動化和信息化的無縫連接,實現了傳統上IT和OT(運營技術)的融合。不僅在自動化程度、產能水平、設備狀況方面達到頂級水平,更重要的是,通過對物聯網技術、大數據的分析與應用,使得整個工廠成為了透明工廠。宜科公司的“物聯網+信息化+自動化”融合的戰略,助力汽車行業完成智能化轉型。

作為工業4.0的一個重要特征,大規模定制成為越來越迫切的剛性需求,這與傳統的車間有著非常大的不同。一方面要求車間生產線表現出極大的柔性,可以兼容多種車型在同一生產線上進行制造,通過系統進行車型的區分,并對其進行準確的自動化生產和加工。另一方面,對于生產線來說,生產是連續化的生產,當某個工序發生生產停滯時,能夠通過緩存區和管理系統,自動減少對停滯前后工序的影響。

(焊裝機器人)

而基于數據流動和實時分析與決策的透明化工廠,正是實現目標的關鍵。宜科公司對此進行了整體的規劃和實施,提供了自系統層、控制層、網絡層到執行層自上而下的全系列服務,產品及解決方案涵蓋MES制造執行系統、網絡連接、無線通訊、物流倉儲、機器人及智能設備組成的復雜自動化與電氣控制系統,從而使得這樣的透明工廠最終得以實現落地。

智造物聯,開啟新模式

為了實現高效生產和可持續發展,宜科采用了目前世界上最先進的技術和設備,對車間的數據進行整合和歸檔,然后通過數據接口的方式提供給目視化系統使用。其主要產品涉及安東模塊、設備監控模塊、數據采集模塊等,已完成的系統基本都是各個獨立的數據單元,相對于其他車間和系統來說,基本屬于信息孤島。

只有打破孤島,才能真正解決透明工廠問題。透明工廠的含義包括兩方面,一方面是數據的自由流動性;另一方面則是整個進程的可視化和決策同步化。

在汽車工程領域有著豐富的系統集成實施經驗的宜科,憑借多年積累的自動化和信息化解決方案,提供了可靠的“透明化”的思路。宜科的系統主要是與ERP系統對接,獲取生產計劃、生產加工參數等數據,并傳遞生產停線時間、生產產量和效率等數值;對下層管理,主要是對自動化控制層,特別是面對車間內的自動化控制系統和第三方設備,這些數據的對接都是通過專用的數據接口來完成的。

這些接口的數據交互主要有三種方式:數據庫方式,通過數據庫的接口與各車間的管理模塊進行數據傳遞;報文方式,與ERP系統的數據傳輸是通過特定的報文通訊方式、根據預定的格式進行數據交互的;專用接口方式,如OPC接口,這樣的接口是全球統一的數字化接口,能夠很方便地與各國各廠家的設備進行數據交互。

得益于宜科對數據整合、模塊功能、工藝要求的深刻了解,傳統工廠無法避免的信息孤島問題,能夠得到有效的解決。宜科將這些相互獨立的信息孤島通過信息化的手段進行互聯互通,同時將各車間、各功能模塊的數據和工藝路線通過智能互聯的技術進行匯總和整合。

物聯網成為最大的粘結劑。宜科依托于其傳感器感知的強大底層基礎,通過不依賴于傳統PLC等控制器的處理和采集能力以及無線數據傳輸能力,無需現場連接布線、安裝快捷等優點,真正滿足了透明化工廠的需求。

四大車間,步步連通

智能制造的本質是新一代信息技術和先進制造技術的深度融合,它推動了企業數據的自由流動,包括自上而下和自下而上的,也實現了跨越企業邊界的價值鏈的整合。

這是一個數字工廠最需要的頂層視角?;谕该骰臄祿鬟f和實時反饋,將一線生產者和決策者最大限度地連接在一起,并將生產中發生的問題最大化,加快問題處理速度。

這當中最為重要的是業務流程的連通化。將以往的各個信息孤島互聯互通起來,對生產全流程進行管理,讓生產過程中的設備和人員進行有機結合。整車廠一般有四個工序,分別是沖壓、焊裝、涂裝和總裝。四大工藝根據各自需求,都會建立各自的數字化系統。在具體實施過程中,需要先將各個工藝流程透明化,同時考慮到整體的接口連接,最終實現整個混線生產的可視化目標。

具體而言,庫房管理系統是沖壓車間智能化的重點。沖壓車間的設備數量少,但是物料管理較為重要。在沖壓車間的數字化建設中,除了必要的設備監控系統外,更重要的是WMS系統,即庫房管理系統。其主要功能是對原材料的入庫、使用、返庫等流程進行管理,同時對原材料的生產進行跟蹤和追溯,并進行產品的追蹤、管理等。

而中央可視化生產監控系統則是焊裝車間智能化的重點。把整個焊裝車間涉及到自動化的工位都納入監控范圍,實現遠程網頁的查看方式,管理者便可在辦公室對生產狀況進行實時的了解。該系統通過報警分析功能來提高企業的技術產能,并向維修部門提供報警和關鍵績效指數等信息,通過可視化提高生產和維修的透明度。

涂裝車間智能化的重點目標是設備管理和車身跟蹤系統。涂裝車間對工藝水平的要求相對較高,因此對設備的管理要求也較高。涂裝車間擁有非常完善的設備管理系統,能夠對生產工藝的數據、報警、遠程控制等進行管理。該系統對實時生產數據進行采集、存儲和分析,通過數據反映生產的薄弱點,并進行有針對性的改進和提高,從而提高企業的生產水平。這些繁雜多樣的設備連接,正是宜科物聯網技術大展身手的地方。

總裝車間是人員最多、零部件安裝數量最多的車間,其最重要的智能化系統是安東系統。通過宜科的自動化、信息化和物聯網的無縫連接,能夠將一線人員的問題和請求集中起來,同時確保車間實現全面的物流拉動系統,對生產所需的物料提供系統層的支持和保障。

在整車制造過程中,每一個生產環節都有其特點和薄弱點,這就造成了各生產環節的生產效率、質量都存在一定差異,也就是整車制造中的黑箱。

宜科的全廠級目視化系統,正是意圖去打破黑箱,形成透明工廠。每一家汽車生產廠商都可以通過這樣的系統,找出生產過程中的薄弱點,以便有針對性地提高生產效率,從而使得管理者從宏觀的角度,了解到各個生產環節的設備、工藝等情況,而在傳統的車間級生產管理系統,則無法滿足這樣的要求。在智能制造的大背景下,包括汽車生產廠商在內的制造型企業對宏觀的工廠級生產管理和運行狀態管理有著越來越強烈的需求。

智能工廠的價值體現

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